Устройство для самозапуска электроприемников

(19) (1) 1)5 Н 02 Р 1/5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ%25литехниче В.В,Про 8.8) етельств Р 9/06, 1етельствР 1/58, 1 ский инститопчик СССР78.СССР78,(57) Изоб кеи пре мозапус тех отра работа к ским усл действия содержи к электротехтоматиздции механизмов бесперебойма по техноние относится назначено для а электроприводо й производства оторых необходи словиям. обретения - павы надежности ра же представлен я самозапуска эшение быс оты,а блок-схемектроприем женияерыв-ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ САМОЗАПУЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ ретение относится к электротехнидназначено для автоматизации сака электроприводов механизмов слей производства, бесперебойная оторых необходима по технологичеовиям. Цель - повышение быстро- и надежности работы. Устройство т блок минимальной защиты, блок Изобретенике и поедсамозапускатех отрасленая работалогическим уЦель изродействияНа чертеустройства длников,Устройстмального нисполнительравления са во содержит защиту 1 миниапряжения, элемент ИЛИ 2, ный орган 3, общий блок 4 упмозапуском электроприемниускорения, которые через элемент ИЛИ воздействуют на отключение двигателей, а затем при восстановлении напряжения по заданной программе производится их самозапуск, Блок ускорения основан на различии скоростей изменения частоты при выбеге двигателей и общесистемном ее.понижении. Формирователи стабильных импульсов формируют импульсы, являющи-еся уставками, 11 соответствует номинальной частоте, Л 1 соответствует заданному времени снижения частоты до уставки (например, 46,5 Гц). Если в течение заданного времени, определяемого элементом временной задержки, продолжительность прямоугольного импульса, полученного от синусоидального входного напряжения, превысит укаэанные уставки, то на выходе блока ускорения появится разрешающий сигнал, который наряду с сигналом от защиты минимального напряжения приведет к отключению электроприемников. 1 ил,ков и блок 5 ускорения срабатывания защиты минимального напряжения. Блок 5 состоит из формирователя б прямоугольных импульсов, формирователей 7 и 8 импульсов стабильной длительности, равных соответственно 11 и Л 1, элементов НЕ 9 и 10, двухвходового элемента И 11 и трехвходового элемента И 12, формирователя 13 непрерывного сигнала, элемента 14 временной задержки. формирователя 15 короткого импульса и одновибратора 16.Функциональные блоки устройства работают следующим образом.Защита 1 минимального напря срабатывает и выдает на выход непр5 10 30 35 40 45 50 55 ный сигнал с задержкой 0,5 с при поникении напряжения во всех контролируемыхфазах ниже заданной уставки,Исполнительный орган 3 при наличиина выходе элемента ИЛИ 2 сигнала выДаетна вход блока,4 запускающий импульс иодноврел енно с этим производит отключение всех электродвигателей, потерявшихпитание, Блок 4 после получения сигналапоочередно по заданной программе при появлении напряжения на шинах производитвключение электродвигателей на самоза пуск. Блок 5 ускорения предназначен для, быстрого выявления потери питания в случае, если к шинам подключены синхронныедвигатели. Блок 5 реагирует на скорость изменения частоты, и принцип работы его основан на различии протекания процессовснижения частоты напряжения сети при выбеге синхронных двигателей и при дефиците активной мощности в энергосистеме, Какизвестно, при выбеге двигателей скоростьснижения частоты всегда выше 10 Гц/с, апри общесистемном понижении частоты этаскорость не превышает 3 Гц/с. Отсюда сле дует, что диапазон установок срабатыванияблока ускорения должен находиться в пределах 3-10 Гц/с, Измерение скорости снижения частоты в блоке 5 основано насравнении продолжительности импульсов,полученных от синусоидального входногонапряжения, со стабильными по продолжительности импульсами в течение заданногопромежутка времени, Формирователь 6блока ускорения на выходе формирует прямоугольные импульсы, начало и конец которых совпадают с моментом переходачерез нуль синусоидального входа напряженияО, Формирователи 7 и 8 на выходахобразуют прямоугольные положительныеимпульсы, начало которых совпадает с началом их запускающих импульсов входныхсигналов, а длительности импульсов ц 1 и Лтявляются постоянными величинами, представаяющими собой уставки данного устройства. Уставка времени т 1 выбирается поусловиям отстройки от минимальной частоты нормального режима работы энергосистемы. Например., для частоты т 1= 49 Гц 11=1000 / (2 11) = 10,20 мс,Время Лт выбирается как Лт = т 2 - т 1,где 12 - длительность импульса, соответствующая принятой частоте 12.Например, при 12 = 46,5 Гц, что соответствует 12 = 10,75 мс, Ь й = 10,75 - 10,20 =0,55 мс.Формирователь 13 предназначен дляпреобразования импульсных входных сигналов в непрерывный выходной сигнал. Элемент 14 временной задержки выполняет функцию реле времени, Уставка реле времени принимается в зависимости отпринятой частоты 12 и определяется как1 РВ = т 1/ч - г 2/ч,где ч - минимальная скорость снижения частоты, ЭДС выбегающих синхронных электродвигателей принимаем 10 Гц/с), Для.нашего примера трв = 0,25 с,Формирователь 15 на выходе образует одиночный короткий импульс длительностью около 30 мс в момент окончания выдеркки времени элемента 14. Если сброс элемента 14 произойдет раньше окончания уставки времени трв, то от формирователя 15 импульса не появится. Одновибратор 16 предназначен для расширения выходного импульса на время 1 - 2 с, достаточного для отключения выключателей злектроприемников,В исходном состоянии при номинальной частоте питающего напряжения продолкительность положительного импульса от формирователя 6 будет меньше, чем продолжительность нулевого потенциала от элемента НЕ 9. В результате на выходе логического элемента И 11 присутствует нуль и блок 5 ускорения не срабатывает.При понижении частоты, например, в результате отключения питающей линии и выбеге синхронных двигателей произойдет удлинение импульсов от формирователя б. Как только частота достигнет в пересчетена время уставки 11, на выходе элемента И 11 через каждый период будут появляться короткие импульсы.От этих импульсов сработает формирователь 13, на выходе которого появится непрерывныл сигнал, а также формирователь 8, преобразующий входные сигналы в калиброванные импульсы длительностью Лт,От непрерывного сигнала запустится элемент 14 выдержки времени, и если частота "зависнет" или будет продолжать снижаться, то через определенное время, равное трв, на выходе элемента 14 появится непре рывный сигнал и на выходе элемента 15 сформируется положительный импульс длительностью 30 мс (полтора периода питающего напряжения), Если к этому моменту частота сети снизилась менее, чем в пересчете на время значения 1+ Лт, т.е. продолжительность импульса от элемента 11 станет больше, чем Л 1, создадутся условия для срабатывания элемента И 12. На выходе элемента 12 появится короткий импульс, который с помощью одновибратора расширяется до значения 1-2 с.Если причиной снижения частоты напряжения было короткое замыкание или дефицит активной мощности в энергосистеме, скорость снижения частоты будет значительно меньше, чем в случае выбега синх 5ронных двигателей. Тогда по истечении времени 1 рв продолжительность импульса от элемента 11 будет меньше, чем продолжительность импульса от формирователя 8, и срабатывание элемента 12 не произойдет,При коротком замыкании вблизи питающих шин подстанции или при отключенных на данный момент синхронныхдвигателях и потере питания напряжение на шинах снижается до нуля почти мгновенно и работоспособность блока 5 будет утрачена, В этих условиях через выдержкувремени 0,5 с сработает защита 1 минимального напряжения и подаст сигнал на элемент ИЛИ 2. С появлением разрешающего сигнала на любом из входов элемента 2 на выходе последнего появится импульс, который приведет к срабатыванию исполнительного органа 3, отключению всей нагрузки, потерявшей питание, и к пуску общего блока 4 управления самозапуском, Последовательность дальнейшей работы устройства заложена в программе блока 4, При появлении напряжения, например, в результате действия автоматического ввода резервного питания и по истечении времени гашения магнитного поля синхронных двигателей блок 4 подает команду на включение двигателей первой очереди самозаписи ответственные механизмы), затем включаются двигатели вторОй очереди самозапуска, Так будет продолжаться до тех пор, пока исходный режим не восстановится либо не истечет максимальное допустимое время по условию технологии,Принцип измерения скорости снижения частоты, основанной на время-импульсной схеме сравнения, заложенный в устройстве, обладает значительно большей чувствительностью по сравнению с принципом измерения, основанным на использовании дифференцирующей ВС-цепи в случае 101520 25 30 35 40 45 медленного изменения частоты в сети, а также при ее "зависании" на недопустимо низком уровне.Формула изобретения Устройство для самозапуска электро- приемников, содержащее защиту минимального напряжения и блок ускорения, реагирующий на скорость снижения частоты, соединенные через соединенные последовательно логический элемент ИЛИ и . исполнительный орган, сигнал с выхода которого подается на отключение электро- приемников, с блоком управления самозапуском электроприемников, производящим поочередный запуск при появлении напряжения на шинах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы устройства, блок ускорения содержит формирователь прямоугольных импульсов, два формирователя импульсов стабильной длительности, формирователь непрерывного сигнала, формирователь короткого импульса, одно- вибратор и двухвходовый элемент И, трехвходовый элемент И, два элемента ИЕ, элемент временной задержки, причем выход формирователя прямоугольных импульсов соединен с входом первого формирователя стабильных импульсов 11 и с первым входомдвухвходового элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя стабильных импульсов через элемент НЕ, выход двухвходового элемента И соединен с входами формирователя непрерывного сигнала, второго формирователя стабильных импульсов Л с и с первым входом трехвходового элемента И, второй вход которого соединен через элемент Н Е с выходом второго формирователя стабильных импульсов, а третий вход - с выходом формирователя короткого импульса, вход которого соединен через элемент временной задержки с выходом формирователя непрерывного сигнала; выход трехвходового элемента И соединен с входом одновибратора, выход которого является выходом блока ускорения,1577039 Составитель Н,Пантелееваедактор С.Пекарь Техред М.Моргентал К вская то агарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор аэ 1854 Тираж 454 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5